Nguyên tắc làm việc của bộ làm mát bay hơi mạch kín

Một bộ làm mát bay hơi mạch kín là một thiết bị làm mát trực tiếp loại phun. Nó phun nước trực tiếp vào khí thải nhiệt độ cao, cho phép sự bay hơi của sương mù nước hấp thụ nhiệt.

Điều này làm giảm nhiệt độ của khí thải bộ chuyển đổi nóng từ 800-10.000 độ xuống mức 150-200 độ trước khi nó đi vào bộ lọc bụi tĩnh điện. Máy làm mát bay hơi rất đơn giản, đòi hỏi ít đầu tư, tiêu thụ ít nước và năng lượng và có thể cải thiện điện trở suất của khí thải. Tuy nhiên, chúng có thể làm tăng thể tích khí thải, độ ẩm, tính ăn mòn và sự gắn kết khí.

Trong một tháp làm mát phun, một chất làm mát bay hơi phun các giọt nước trực tiếp lên khí thải nhiệt độ cao chảy qua tháp. Nước hấp thụ nhiệt từ khí thải qua nhiệt độ hợp lý của nhiệt độ tăng và nhiệt tiềm ẩn của sự bay hơi, do đó làm mát khí thải. Sử dụng nhiệt tiềm ẩn của hơi nước của nước cung cấp hiệu ứng làm mát tuyệt vời, đòi hỏi nước tối thiểu và tăng tối thiểu thể tích khí thải do bay hơi nước. Tuy nhiên, làm mát trực tiếp không phù hợp với nhiệt độ ban đầu của khí thải dưới 150 độ. Hơn nữa, nhiệt độ làm mát không được giảm xuống dưới nhiệt độ bão hòa của khí thải (điểm DEW) để ngăn chặn sự ngưng tụ, có thể dẫn đến ăn mòn thiết bị và tắc nghẽn đường ống. Do đó, nhiệt độ khí thải sau khi làm mát qua bộ làm mát bay hơi phải được duy trì trên 150 độ, thường cao hơn 20-30 độ so với mức này, dẫn đến nhiệt độ đầu ra khí thải khoảng 170 độ.

Tốc độ dòng chảy mặt cắt của khí thải nóng trong bộ làm mát bay hơi thường không lớn hơn 1,5-2,0 m/s. Điều này chủ yếu là để đảm bảo rằng thời gian bay hơi cần thiết cho các giọt nước ngắn hơn thời gian cư trú của khí thải trong bộ làm mát bay hơi, đảm bảo làm mát đầy đủ. Do đó, bộ làm mát bay hơi phải có chiều cao nhất định, được xác định bởi thời gian cần các giọt nước để bay hơi hoàn toàn trong bộ làm mát. Thời gian bay hơi này, lần lượt, có liên quan đến kích thước giọt nước và nhiệt độ đầu vào khí thải và nhiệt độ đầu ra. Do đó, áp suất nước cần thiết tương đối cao, đạt 4-6 MPa. Do đó, khi thiết kế và chọn bộ làm mát bay hơi, cần phải tính toán cân bằng nhiệt để xác định mối quan hệ phù hợp giữa thể tích nước và thể tích khí thải và kết quả tính toán cân bằng nhiệt được sử dụng để cuối cùng xác định kích thước cấu trúc của thiết bị.